Một khách sạn ở Reykjavík vừa đăng lên một phần ăn Burger và trái cây của McDonald, phần ăn này được để trong một thời gian khá dài-2512 ngày được tính từ ngày mua 30-10-2009
Điều gì sẽ xảy ra khi để thức ăn quá lâu? Các phản ứng hóa học gây ra phân hủy thức ăn, hiểu biết về thực phẩm phẩn hủy như thế nào có thể giúp chúng ta bảo quản thực phẩm tốt và lâu hơn.
Bắt đầu với gạo chưa nấu- trong suy nghĩ của nhiều người thì đó là thực phẩm sẽ giữ được trong một thời gian dài. Các chuyên gia nghĩ rằng gạo trắng bóng sẽ giữ được trong 30 năm khi được niêm phong và bảo quản nơi khô ráo, mát.
Thức ăn ở nhiệt độ cao thì phân hủy nhanh hơn; như bạn có thể nhớ từ bài về hóa học thời phổ thông, phản ứng hóa học được nhanh hơn ở nhiệt độ cao vì các phân tử nóng có nhiều năng lượng hơn, chúng va chạm nhiều hơn và phản ứng với nhau nhiều hơn. Đó là lý do chúng ta làm lạnh thực phẩm, tuy nhiên nó có giới hạn. Trên một nhiệt độ nhất định ( khoảng 50-100 o C), các enzyme trong một loại vi khuẩn được biến tính – khoảng hoạt động- trong đó hoạt động xúc tác của nó xảy ra và nó liên kết các phân tử để thực hiện các phản ứng trên chúng, khi hình dạng bị thay đổi chúng có thể không còn thực hiện phản ứng.
Trở lại vào thế kỷ 19, Louis Pasteur phát minh ra quy trình mang tên ông. Tiệt trùng Pasteur giết chết các vi khuẩn và ngày nay được áp dụng chủ yếu vào trong sữa. Sữa được tiệt trùng bằng cách nung nóng tới hơn 70 o C sẽ giữ cho 2-3 tuần khi làm lạnh, trong khi tiệt trùng sữa, bằng cách làm nóng đến 140 o C, bảo quản kín sẽ cho thời hạn sử dụng đến 9 tháng, sữa tươi chỉ kéo dài vài ngày trong tủ lạnh.
Bảo quản trong đất
Cuộc sống thiếu lương thực là lý do mà quân đội thời trung cố “ sống nhờ đất” bằng cách nhặt rác, nhưng vào năm 2809 một người Pháp tên là Nicolas Appert đã giành một giải thưởng được cung cấp bởi chính phủ của ông cho một quá trình để bảo quản thực phẩm. Ông đã cho thấy rằng thực phẩm được cất trong một container để loại bỏ không khí và sau đó được nấu chính ở nhiệt độ đủ cao để tiêu diệt các vi sinh vật như vi khuẩn Clostridium botulinum lưu giữ trong một thời gian dài.
Ông đã phát minh ra đồ hộp, sau đó đưa vào sử dụng rộng rãi, không chỉ để nuôi quân đội và các cuộc thám hiểm- nó ngay lập tức được đưa lên bởi các lĩnh vực dân sự, thực phẩm đống hộp ngay lập tức tạo đươc dấu ấn quan trọng trong lịch sử phát triển bảo quản thực phẩm. Ngài William Edward Parry, ví dụ: lấy 26 tấn chứa súp đậu, thịt bò và thịt cừu vào năm 1824 trong chuyển thám hiểm của mình để tìm ra tuyến đường tây bắc. Một trong những lon thịt cừu đã được mở vào năm 1939 và xác định là ăn được.
Ngược lại, làm lạnh thực phẩm, giữ thực phẩm ở mức khoảng 5 o C trong tủ lạnh làm chậm sự phát triển của vi sinh vật- nhưng không tiêu diệt được nó. Người dân sống trong khu vực rất lạnh như Bắc Cực đã phát hiện ra cách này sớm hơn và tất nhiên không cần tủ lạnh. Việc quan sát cá Inuit dưới lớp băng dày đã cho Clarence Birdseye ý tưởng của thức ăn nhanh đông; điều này tạo ra các tinh thể nước đá nhỏ hơn so với đóng băng bình thường, do đó, các thực phẩm không chỉ giữ được lâu hơn và cũng ngon hơn.
ĐƯỜNG VÀ CÁC GIA VỊ
Bắt đầu với các cộng đồng ở các vùng nóng như Trung Đông, thực phẩm khô đã được phát triển khoảng hàng ngàn năm- đồ khô đầu tiên được làm ra cách đây 12,000 trước Công Nguyên. Sấy khô thực phẩm, cho dù sử dụng mặt trời ( gió) hoặc các quá trình nhà máy hiện đại, loại bỏ nước từ các tế bào vi khuẩn phân hủy thức ăn. Điều này ngăn chúng tái tạo và cuối cùng là tiêu diệt chúng.
Một phần mở rộng của điều này là việc sử dụng muối ( hoặc đuờng) để bảo quản thực phẩm. Trong khi thị thị bò muối và thit lợn có thể gợi lên suy nghĩ của Hải quân Hoàng gia trong những ngày của Jack Aubrey và Stephen Maturin- anh hùng của tiểu thuyết Napoleon Patrick O’Brian.
Trong thời Trung cổ, cá trích muối và cá tuyết đã được sử dụng rộng rãi ở Bắc Âu và cá là thực phẩm cần thiết trong các tuần ăn chay Lent. Các tế bào của vi sinh vật có màng thẩm thấu nước nhưng với muối thì khác. Khi các tế bào tiếp xúc với muối, thẫm thấu diễn ra, vì vậy nước di chuyển ra khỏi tế bào để cố gắng cân bằng nồng độ muối bên trong và bên ngoài tế bào, và cuối cùng quá nhiều nước được lấy ra từ các tế bào, khiến các vi sinh vật chết.
Đường có tác dụng tương tự, chỉ cần nghĩ về bảo quản trái cây, mứt hoặc thạch. Khói cũng được dùng để bảo quản thực phẩm,. Một số các phân tử hình thành khi gỗ được đốt cháy, như vanillin, sẽ bổ sung thêm hương vị, trong khi ngoài ra bao gồm cả formaldehyde và các acid hữu cơ có đặc tính bảo quản.
Còn bảo quản gia vị như thế nào? Hành tây và tỏi đều có tính kháng khuẩn. Bằng chứng cho thấy việc sử dụng các loại gia vị ở vùng khí hậu ấm hơn được đi cùng với đặc tính kháng khuẩn của nó, từ đó cho thêm vào thực phẩm để bảo quản thực phẩm.
Hoạt tính kháng khuẩn của một số gia vị, đáng chú ý là quế và rau mùi, có lẽ do sự aldehyde- phân tử phản ứng có chứa một nhóm –CHO, hình thành do oxy hóa rượu và bao gồm hexenal, được tìm thấy khi cỏ mơí được cắt.
Gia vị được chú ý nhất là củ nghệ, được từ rễ của một cây thuộc họ gừng, Curcuma longa, và đặc biệt là một phân tử chứa trong đó, được gọi là curcumin. Củ nghệ đuợc sử dụng trong thực phẩm ở thung lũng Indus hơn 4000 năm trước đây, và cũng tồn tại trong y học có tác dụng trong trị liệu bệnh Alzheimer, cung như có thể can thiệp vào con đường truyền tín hiệu khác nhau liên quan đến bệnh ung thư.
Vì vậy, có khoa học vững chắc đằng sau quá trình sử dụng để bảo quản thức phẩm và một số các chất có thể có những lợi ích tiềm ẩn đôí với sức khỏe chúng ta. Đó là hamburger ở Iceland, tuy nhiên, vẫn còn là một bí ẩn.
The ConversationSimon Cotton, Senior Lecturer in Chemistry, University of Birmingham